智能森林防火监测系统
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森林防火智能防控系统设备参数1. 引言森林防火是保护自然生态的重要任务之一,而智能防控系统在此任务中发挥了重要作用。
本文将介绍森林防火智能防控系统中的设备参数。
2. 视频监控设备参数2.1 摄像头•分辨率:高清(HD)、全高清(Full HD)、超高清(Ultra HD)。
•型号:不同厂家的摄像头型号。
•视野角度:水平视野角度、垂直视野角度。
•焦距:变焦范围。
•防护等级:IP67、IP68等。
2.2 网络传输设备•无线传输设备:支持Wi-Fi、蓝牙等。
•有线传输设备:支持以太网、光纤等。
3. 温湿度传感器参数3.1 温度传感器•测量范围:-40°C至80°C。
•精确度:±0.5°C。
•响应时间:几秒钟至几分钟之间。
•防护等级:IP65、IP67等。
3.2 湿度传感器•测量范围:0%至100%。
•精确度:±2%。
•响应时间:几秒钟至几分钟之间。
•防护等级:IP65、IP67等。
4. 火焰传感器参数4.1 突发火焰传感器•探测距离:5米、10米、20米等。
•灵敏度:可调节。
•响应时间:几毫秒至几秒钟之间。
•防护等级:IP65、IP67等。
4.2 微弱火焰传感器•探测距离:5米、10米、20米等。
•灵敏度:可调节。
•响应时间:几毫秒至几秒钟之间。
•防护等级:IP65、IP67等。
5. 清洁设备参数5.1 高压喷水装置•压力范围:5MPa至25MPa。
•流量范围:10L/min至50L/min。
•喷射距离:10米至50米。
•防护等级:IP65、IP67等。
5.2 洒水设备•洒水范围:5米至20米。
•流量范围:10L/min至50L/min。
•防护等级:IP65、IP67等。
6. 操作控制设备参数6.1 触摸屏•尺寸:7寸、10寸、15寸等。
•分辨率:HD、Full HD、Ultra HD等。
•接口:USB、HDMI等。
6.2 控制面板•材质:不锈钢、玻璃等。
智能防火监测系统功能及技术指标智能防火监测系统从森林防火的实际需求出发,结合音视频技术、智能火情探测技术、网络通信技术和软件平台等技术基于光电平台而建设的一套智能系统。
一、主要功能特点如下所示:1.多前端接入对前端设备进行管理和控制,包括红外热像仪、可见光像机、云台等。
对所有接入设备进行统一管理,控制信息交互以及设备状态响应。
支持多前端、多后端的控制和管理。
2.火情识别温度分析根据温度敏感的特性,采用智能图像分析的手段,对红外的图像数据进行分析,利用红外成像系统获取高温目标的功能。
火情检测方式计划检测,设定检测路径(方案)的时间计划,即配置某个方案的检测时间段。
开启后云台可以按照设定的计划进行火情检测。
火情监测流程工作人员在视频中添加预置点,进行方案配置,可根据不同的条件配置方案,分别在红外的大视场和小视场下的标定。
通过布防/撤防计划是否执行的控制命令。
火情虚警滤除对于高温告警点,利用林火在燃烧过程中的频率特征、跟踪特征和屏蔽区域信息等,对固定虚警点以及移动虚警点进行滤除,提高系统识别火情的准确率,降低误报。
3.火情录像系统的录像分为报警录像、手动录像和定时录像三种。
当发生报警时会自动触发报警录像记录当前报警前端的视频,用户也可以在检测过程中手动开启、结束某个视频的录像,也可以添加定时录像计划,系统会按照录像计划开启、结束某个视频的定时录像。
4.电子稳像校正所有方向的抖动更好地表现图像细节消除视觉疲劳,提供劳动效率模拟视频环出不牺牲图像分辨率5.视频增强消除雾气遮挡还原图像本色增强图像整体或局部特征适应雾天、霾天、沙尘暴、大雨等多种气候条件应夜间、深水和弱光等应用环境有效提高监控可视距离6.电子地图实时接收前端的数据前端信息查看告警点信息查看指挥中心数据查看跟踪测距目标轨迹7.应急指挥8.语音对讲二、技术指标如下:1.响应速度:固定视场内报警平均响应时间不超过10秒。
全视域检测范围内的报警平均响应时间取决于360度全视域的扫描周期。
目录1.前言 (1)2.需求分析 (3)2.1.前端基站需求分析 (3)2.2.传输网络需求分析 (8)2.3.后端联网监控管理平台需求分析 (9)3.建设目标 (10)4.建设原则及标准 (11)4.1.建设原则 (11)4.2.建设依据及标准 (12)5.森林防火智能监测系统总体构成 (13)6.森林防火智能监测系统详细设计 (15)6.1.前端智能监测基站详细设计 (15)6.1.1.视频采集系统 (16)6.1.2.智能烟火识别处理器 (22)6.1.3.供电系统 (23)6.1.4.防盗系统 (25)6.1.5.基站控制设备 (26)6.1.6.防雷接地系统 (28)6.1.7.铁塔基建系统 (30)6.2.传输网络详细设计 (33)6.2.1.传输网络选型 (33)6.2.2.传输网络配置 (35)6.2.3.传输网络路由 (36)6.3.后端监控管理平台系统详细设计 (39)6.3.1.联网监控管理平台 (40)6.3.2.GIS管理平台 (44)6.3.3.大屏展示系统 (45)6.3.4.综合布线系统 (49)6.3.5.静电地板 (51)6.3.6.防雷接地系统 (52)1.前言森林资源是林地及其所生长的森林有机体的总称,以林木资源为主,还包括林下植物、野生动物、土壤微生物等资源。
森林资源是地球上最重要的资源之一,是生物多样化的基础,是人类赖以生存必备可少的资源之一。
据2005年全球森林资源评估结果,2005年全球森林面积39.52亿公顷,占陆地面积的30.3%,人均森林面积0.62公顷,单位面积蓄积110立方米,有史以来全球森林已减少了一半,主要原因是人类活动,全球森林从1990年到2000年每年消失的森林近千万公顷。
我国资源匮乏,其中以森林资源最为紧缺,国土面积960万平方公里,约占世界总量的7%,人口13亿,约占世界总量的22%,而森林面积仅占世界的4.6%。
我国森林总面积15894.1万公顷,林木总蓄积量不足世界总量的3%,森林蓄积量为112.7亿立方米,森林覆盖率为16.55%,排世界第142位,人均森林面积0.128公顷,只有世界平均水平的1/5,排世界120位,人均森林蓄积量9.048立方米,只有世界平均水平的1/8。
智能林火标绘系统在森林防火中的应用智能林火标绘系统是一种高科技应用程序,可以在森林防火中起到非常重要的作用。
它可以实时监测森林火情,自动标绘火点位置、火线范围和火场面积等信息,从而方便指挥调度,降低森林火灾的损失和风险。
本文将重点介绍智能林火标绘系统在森林防火中的应用。
一、功能介绍智能林火标绘系统主要包括GPS定位、气象监测、视频监控和数据传输等功能。
它可以实时监测森林火情,自动标绘火点位置、火线范围和火场面积等信息,提供专业的防火管理决策支持,优化防火指挥与调度。
具体功能如下:1. GPS定位智能林火标绘系统可以通过GPS技术精确定位火点位置,使防火人员快速准确地确定火灾的发生地点,提高防火反应速度和准确度。
2. 气象监测智能林火标绘系统配备气象监测仪,可以实时采集森林防火所需的温度、湿度、风向和风速等气象数据,提供科学的防火指导信息。
3. 视频监控智能林火标绘系统具有视频监控功能,可以远程监测火点和火场情况,及时掌握火情发展趋势,帮助防火指挥中心快速做出有效的指令和决策。
4. 数据传输智能林火标绘系统通过网络技术实现数据传输,将实时监测的火情数据传输到指挥中心,为指挥中心提供准确的火情信息,方便指挥调度。
二、应用场景智能林火标绘系统可以应用于多种场景,如:山林、森林、草原、自然保护区、自然林区、城市绿化和公园等。
下面以山林和森林为例,重点介绍智能林火标绘系统在森林防火中的应用。
1. 山林防火山林防火是指对山区、丘陵地带、林区、草原等自然环境进行防火保护。
山林防火的任务是保护人民群众的生命财产安全和生态环境。
智能林火标绘系统在山林防火中可以实现以下功能:(1)实时监测山林火情,自动标绘火点位置、火线范围和火场面积等信息,提供科学的防火决策支持;(2)配合山林防火队伍实时监测气象数据,及时调整防火策略和指令;三、效果评估通过智能林火标绘系统的应用,可以显著提高森林防火的效果和效率,降低森林火灾的损失和风险。
智能森林防火系统的分析和研究摘要:森林防火是一个复杂的系统工程。
信息技术的发展为森林防火提供的有力的技术支持,一个有效的智能防火系统建立和使用给人民的生命财产的安全提供了保证。
关键词:智能森林防火系统的研究引言随着林业事业的不断发展,林木蓄积量逐年增加,森林防火工作更为重要。
积极建立森林防火信息化、数字化、科学化的综合防范指挥体系,建设数字化森林防火平台,对不断提高森林防护整体综合能力、改善与保障森林资源安全和生态环境,促进并推动林业持续、快速、健康发展,有着特殊的意义和作用。
同时,森林防火又是一项复杂、多学科的系统工程,近年来,我国的森林防火工作受到高度重视。
然而,国内林火监测现状主要采用地面巡护、瞭望台监测,因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差,适合国情的森林防火技术仍然是一个重大的课题。
为提高森林防火救灾监控的管理水平,根据森林面积覆盖的实际地理情况,利用高科技手段,将远端的实时画面传到森林防火监控中心,监控中心人员可通过监视器看到林区现场的实时连续画面,以便及时、有效地监控和预防林火发生的事件。
这样,一减少了大量的人力、物力,二可为林区的防火工作提供强有力的保证。
林火自动识别预警技术应用先进的数字图像处理和模式识别。
算法和技术对视频数据流进行分析,在森林背景下,提取烟火目标有效图像特征,使该系统实现了高概率的森林火情的自动识别,并具有较低的火情虚警率。
软件可自动实时读取和控制各云台当前状态,在发现火情时,将云台自动停在对应的位置,在实时视频图像中自动用红框标出火情发生的位置,并向值班人员发出报警信号。
3.1远程林火监测系统介绍“远程林火监测(数字视频监控)系统”解决了传统模拟闭路电视监控系统受地域、距离、无法多级控制和视频图像不能共享等诸多因素的问题。
其方便快捷地实现了网络化的远程监控。
远程林火监测系统是由监控管理中心系统、传输系统前端控制系统三大部分组成。
森林防火自动监控系统也可以分为硬件、软件部分。
森林防火智能可视化系统总体设计方案1.系统组成林木防盗子系统,巡护管理子系统,林火监测子系统,防盗报警子系统,无线传输子系统,存储子系统,拼接大屏子系统以及应急指挥子系统等。
2. 系统结构林木防盗子系统:通过在林场公路重要节点位置布设卡口或者辅助卡口系统,对进出林场的车辆人员进行抓拍识别,对非法车辆进行重点布控,出现可疑情况进行报警。
林火监测预警子系统:主要由热成像双目高清云台摄像机实现,对林场区域进行全天候监测,监测林场火情隐患,当有隐患发生时,通过前端摄像机进行火情识别,火点定位,气象信息采集并上传中心进行报警等。
移动巡护子系统:主要由移动巡护终端和中心平台组成,用于护林员、森林公安、管理人员等对林场进行日常巡护和稽查巡护、监测巡护、武装巡护等,实时掌握林场的现场视频信息和巡护人员的位置,巡护轨迹等,用于指挥中心指挥巡护人员巡护工作(通过音视频对讲来实现),协助巡护人员提高工作效率,同时,采集的现场音视频信息可留作证据使用。
航空巡护子系统:主要由无人机系统和指挥中心平台组成,利用无人机巡护视野宽、机动性大、速度快等特点,用于林场日常巡护、林火扑救指挥等。
无人机具有对地快速实时巡察监测能力,是一种新型的中低空实时电视成像和红外成像快速获取系统。
在对车、人无法到达地带的资源环境监测、森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势。
尤其在林火指挥中,对火场周围及火势发展能做到全面观察,可及时采取有效措施。
防盗报警子系统:主要负责基站铁塔及铁塔上设备的安全防盗,防止不法人员破坏铁塔或铁塔上林火监测设备装置等。
无线传输子系统:将林场前端摄像机采集的图像信息,定位数据,气象信息等数据传输至指挥中心,保障数据的实时安全传输。
风光互补供电子系统:负责对铁塔基站林火监测设备及防盗,通信传输等系统设备进行供电,保障系统安全稳定运行。
铁塔基建子系统:建设在林场制高点或者其它林场关键点位,覆盖林场林火监测区域,用于搭载林火监测设备及防盗,通信传输设备等。
智慧森林防火系统建设方案随着环境保护意识的增强和森林火灾频发,智慧森林防火系统建设方案日益受到重视。
本文将从系统概述、功能设计、技术应用和成本预算等方面,对智慧森林防火系统建设方案展开详细论述。
系统概述智慧森林防火系统是利用现代信息技术和智能设备,对森林进行全方位、精准化的监测和预警,及时发现火情并采取应急措施,最大程度地减少火灾发生的危害。
该系统由监测传感器、数据传输网络、监控中心和应急响应装置等组成,实现了对森林火情的实时监测和快速处置。
功能设计智慧森林防火系统具有多种功能设计,包括火灾监测、火情预警、火灾扑救、应急救援和火灾预防等。
监测传感器布设在森林各个关键点位,能够监测到温度、湿度、风向、风速等环境参数,一旦发现异常情况立即报警。
监控中心负责汇总监测数据并进行分析判断,及时发布火情预警信息,指挥相关人员进行扑救和救援工作。
应急响应装置包括直升机、水炮车等,用于快速处置火灾,减少火灾扩散。
此外,系统还具备火灾预防功能,推广防火知识,加强巡护管理,提高森林火灾防范意识。
技术应用智慧森林防火系统采用了多项尖端技术,包括无线传感技术、人工智能技术、大数据分析技术和云计算技术等。
无线传感技术实现了设备间的互联互通,实现远程监测和控制;人工智能技术将监测数据与历史数据进行比对分析,识别火情风险,预测火灾概率;大数据分析技术对海量数据进行处理,提取有效信息,指导火灾应对工作;云计算技术实现了数据的存储和共享,提高了系统的实时性和准确性。
成本预算智慧森林防火系统建设需要综合考虑硬件设备、软件开发、人员培训以及运维等方面的成本。
硬件设备包括监测传感器、监控中心设备、应急响应装置等,需要考虑设备的采购、安装和维护费用;软件开发包括系统平台的搭建和数据处理软件的开发,需要招募专业人员进行开发和维护;人员培训是系统建设的重要一环,需要对相关人员进行系统操作和应急处理培训;运维成本包括系统的日常维护和更新,需投入一定的资金和人力资源。
智能视频监控系统在森林防火中的应用随着全球气候变化和人类活动的频繁,森林火灾正成为世界各地的一个严重问题。
森林火灾对生态环境和人类社会造成了巨大的伤害,因此如何有效地防范和控制森林火灾成为了各国政府和科研人员共同关注的焦点。
智能视频监控系统在森林防火中的应用,正成为一种新兴的森林火灾监测手段。
本文将探讨智能视频监控系统在森林防火中的应用,并分析其优势和局限性。
智能视频监控系统是一种通过摄像头、传感器等设备,对特定区域进行实时监测和数据采集的系统。
在森林防火中,智能视频监控系统可以安装在森林各个重要位置,通过实时监测森林火灾预警信号,及时发现和报警森林火情,从而帮助森林管理者在最短时间内做出相应的处置措施。
智能视频监控系统还可以通过无人机等设备实时监测森林火情,提供更加全面、立体的监测视角,帮助森林管理者及时了解火情动态,指导火灾处置工作。
1.实时监控:智能视频监控系统可以对森林进行24小时不间断的实时监控,及时发现火灾隐患,有效预防森林火灾的发生。
2.多信息采集:智能视频监控系统可以通过各种传感器采集火情、气象、地形等多种信息,为森林管理者提供全方位的监测数据,帮助其做出科学的决策。
3.准确预警:智能视频监控系统可以通过图像识别技术,对森林火情进行准确识别和预警,避免了人为判断的主观性和不确定性,提高了预警的准确性和可靠性。
5.人员安全:智能视频监控系统可以避免人员进入火场进行监测,降低了人员伤亡的风险,提高了监测工作的安全性和效率。
1.设备成本高:智能视频监控系统需要大量的监测设备和技术投入,成本较高,对于一些经济条件较差的地区可能无法完全普及。
2.维护成本高:智能视频监控系统需要定期维护和保养,需要专业人员进行管理和运营,增加了系统的维护成本。
3.技术局限:智能视频监控系统对于环境适应能力有限,特别是在极端气候条件下可能会出现监测数据不准确、系统故障等情况。
4.数据安全:智能视频监控系统需要大量的数据存储和传输,存在数据安全风险,一旦系统被攻击或者数据泄露,将会给森林防火带来严重影响。
智能森林防火系统:科技防火的高效预警在广袤无垠的森林中,火灾如同潜伏的猛兽,随时可能爆发,给大自然带来毁灭性的打击。
然而,随着科技的进步,我们有了新的武器来对抗这场灾难——智能森林防火系统。
这个系统就像是森林中的“千里眼”和“顺风耳”,能够及时发现火情并迅速响应,为森林防火工作提供了强有力的支持。
首先,智能森林防火系统具有高度的智能化和自动化特点。
它通过安装在森林各处的传感器网络,实时监测温度、湿度、风速等关键参数。
这些数据被传输到中央控制系统进行分析和处理,一旦发现异常情况,系统就会立即发出警报,提醒相关人员采取行动。
这种自动化监测方式不仅大大提高了防火工作的效率,还降低了人为失误的风险。
其次,智能森林防火系统具备强大的数据分析能力。
通过对历史火灾数据的深入研究,系统能够预测出火灾可能发生的区域和时间,从而提前做好防范措施。
这种预测性分析就像是给森林装上了一副“透视眼镜”,让管理者能够洞察未来,做到心中有数。
再者,智能森林防火系统还具备快速响应的能力。
一旦发生火灾,系统能够迅速启动应急预案,调动消防资源进行灭火作业。
同时,系统还能根据火势的变化实时调整灭火策略,确保灭火工作的科学性和有效性。
这种快速响应机制就像是给森林配备了一支“救火队”,随时准备投入战斗。
然而,尽管智能森林防火系统具有诸多优势,但我们也不能忽视其潜在的挑战。
例如,系统的建设和维护需要大量的资金投入;在一些偏远地区,电力供应和网络覆盖可能成为制约因素;此外,如何确保系统的稳定性和可靠性也是一个亟待解决的问题。
因此,我们需要在推进智能森林防火系统建设的同时,充分考虑这些实际问题,并采取有效措施加以解决。
总的来说,智能森林防火系统是科技防火的高效预警,它为我们提供了一种全新的防火手段。
通过运用现代科技手段,我们能够更好地保护森林资源,减少火灾带来的损失。
当然,任何技术都不是万能的,我们需要在实践中不断探索和完善,才能使智能森林防火系统发挥出最大的效能。
一、前端部分1.高清激光夜视系统产品特性:●视野距离:昼间最远2000m,夜间最远1000m;●标配可变倍、聚焦、预置位功能镜头●滤光片彩转黑模式●标配0.4-15°自动聚焦激光器,可根据观看距离自动聚焦●强光判断时间和灵敏度可通过命令设置●支持可手动强制开启/关闭激光器,激光器手动调节技术规格:摄像机传感器1/2.8" Exmor CMOS核心处理器ARM9架构操作系统嵌入式Linux操作系统像素200万图像分辨率主码流:1080p(1920×1080)副码流:D1(704×576)帧率PAL:1080p@25fps,960p@25fps,720p@25fps,D1@25fps NTSC:1080p@30fps,960p@30fps,720p@30fps,D1@30fps宽动态100dB 强光抑制支持2.激光夜视系统重载台产品特性:●典型负重25kg,最大承载28kg,●支持地理信息系统、轨迹跟踪等智能软件,可实现火情、人、车等跟踪定位●采用全铸铝,涡轮蜗杆+配重平衡设计,超低速控制平稳,无抖动;●涡轮蜗杆传动,机械自锁功能,可抗10级大风技术规格:设备参数角度回传功能PELCO-D支持默认查询回传(可实现实时回传)水平旋转角度0~360°连续旋转承载方式及垂直运动范围-40°~+40°(承载28kg)-50°~+50°(承载25kg)(出厂默认)-60°~+60°(承载20kg)水平旋转速度0.01°~40°/S 垂直旋转速度0.01°~12°/S预置位支持220个,镜头预置位支持变倍、聚焦,但需要镜头支持,否则只有云台预置位自动扫描8条,左右边界可设自动巡航8条,每条支持32个预置位,各预置位停留时间可设守望可设1个预置位或1条自动巡航路线或1条自动扫描通讯接口镜头控制云台配置镜头预置接口通讯协议TIANDY,Pelco-P,Pelco-D通讯接口RJ45以太网接口继电器辅助开关输出1组一般规范云台重量25kg最大承载顶载28kg (依垂直旋转角度可调整)材料机身外壳选用铝合金材料抗雷击浪涌4000V防雷防浪涌设计可适配镜头富士能320mm、富士能750mm、KENKO550防护等级IP66工作温度-40℃~65℃工作湿度0~90%RH,(无冷凝器、无加热器情况下)输入电压DC24V±10%功率≤100W(含40W加热功率)外形尺寸440mm(长)×220 mm(宽)×446mm(高)推荐配置TC-LS1000-2MP激光夜视仪3.森林防火专用透雾巡查终端产品特性:●超级灵敏度感光器件1/2〞Interline CCD ;●DSP数字信号处理器,根据环境光线感应自动从彩色模式切换到黑白模式,通过镜头红外线检测器,摄像机提高了黑白模式的稳定性及红外线引起的焦距修正功能;●镜头向导可以自动检测镜头类型,并帮助用户在光圈最大开度的情况下对准镜头焦距,使摄像机在全天24小时内保持最佳的聚焦状态。
智能化森林防火随着科技的不断发展,智能化技术在各个领域都有着广泛的应用,包括森林防火领域。
智能化森林防火是指利用人工智能、无人机、传感器等先进技术手段,对森林火灾进行实时监测、预警和应急处理的一种手段。
智能化森林防火的出现,极大地提高了森林防火的效率和精准度,有效减少了火灾对环境和生命财产造成的损失。
一、智能化监测系统智能化监测系统是智能化森林防火的核心部分,通过安装在森林各个重要位置的摄像头、传感器等设备,实时监测森林的火情、气象等情况。
这些设备能够对火灾进行快速反应,并及时向指挥中心发送数据信息,以便指挥中心能够做出快速、准确的应对措施。
二、智能化预警系统智能化预警系统是对监测到的数据信息进行分析和处理,通过人工智能算法对火情进行预测,并及时向相关部门发送报警信息。
这样,可以在火灾发生前及时采取措施,避免火势蔓延和扩大。
三、智能化救援系统一旦发生森林火灾,智能化救援系统能够迅速启动,通过无人机、机器人等设备进行灭火、救援等行动。
这些设备可以在危险环境中执行任务,减少了救援人员的伤亡风险,提高了救援效率。
四、智能化森林防火的未来展望随着技术的不断进步和应用,智能化森林防火将会不断完善和普及。
未来,智能化技术将更加智能化、精细化,不仅可以实现对火灾的实时监测和准确预警,还可以更好地与其他应急救援系统相结合,构建起更加强大的智能化森林防火网络。
总之,智能化森林防火是一种运用先进技术手段,提高森林防火效率和精准度的重要举措。
只有不断推进技术创新、完善设备设施,才能更好地保护好我们的森林资源,确保人类和自然环境的和谐共处。
希望在未来的日子里,智能化森林防火能够得到更加广泛地应用,为森林防火事业注入新的活力。
四川西昌市经久乡森林火灾发生后,宁南县专业扑火队星夜驰援,英勇无畏。
3月31日凌晨1时20分,由于风向突变、风力陡增,18名扑火队员和1名向导壮烈牺牲。
澳大利亚的山火燃烧了四个多月,燃烧面积已经达到了600万公顷,释放二氧化碳超过3.5亿吨,这相当于澳洲年平均二氧化碳排放量的2/3。
并且导致了超过5亿只动物死亡,可见森林火灾造成的损失有多大。
森林火灾是世界性林业重要灾害之一,具有突发性,灾害的发生的随机性,在较短的时间内能造成较大的损失的特点,每年都有一定数量的发生,造成林业资源的重大损失和全球性环境污染。
一旦有火灾发生,就必须以极快的速度采取扑救措施,扑救是否及时,决策是否得当,重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时,分析是否准确合理,决策措施是否得当。
如何实现森林防火工作的规范化、科学化、信息化,真正做到早发现、早解决火灾隐情。
数字化森林监控已成为及早发觉,排除森林火灾隐情的必要手段。
二、系统总体构成森林防火智能视频监控预警系统采用“边缘计算+AI”技术,在前端利用视频监控技术结合智能化的烟火识别技术,对数公里范围内的森林资源进行监测,通过智能化的森林防火预警手段,不仅可以实时监看和记录森林资源情况,而且采用了智能化的监测机制,通过智能化设备自动完成对森林资源的火灾监测和报警,辅助森林防火监测人员完成对森林资源的自动监测,是一种由传统的人工监测转变为由机器自动监测的智能化科技手段。
系统通过在运营商铁塔、现有的瞭望塔、新建铁塔或立杆等设施基础上,采用可见光和红外热成像智能双光谱识别系统、摄像机、长焦镜头及后端监测管理软件实现对森林防火区域可视范围内火情的“自动扫描、自动发现、自动报警、自动定位”。
双光谱识别系统能够克服雾霾天气对可见光摄像机成像的影响,以及红外摄像机抗遮挡能力差、图像不直观等单一智能识别系统存在的缺点,提高林火智能识别能力,达到全年、全天候的高效智能识别预警。
三、系统流程系统全天候24小时自动对前端林区进行扫描,当前端林区出现火情时,系统会自动识别火情并向后端监控中心发送报警信号,同时会将火点位置在地图上精确定位,一旦火灾确定,决策人员可以通过视频追踪、资源查询、火情推演、预案管理等功能进行扑救会商并制定详细的灭火作战方案,然后将灭火作战方案下发至各个执行单位,决策人员还可通过系统对人员、车辆、物资、通讯设备等进行指挥调度达到快速消灭火灾的目的。
智能视频监控系统在森林防火中的应用随着科技的不断发展,智能视频监控系统在各个领域的应用也越来越广泛。
在森林防火方面,智能视频监控系统的应用更是发挥着重要的作用,帮助森林防火工作者及时发现火情,并及时采取相应的措施,防止火灾的蔓延。
本文将介绍智能视频监控系统在森林防火中的应用,并探讨其在森林防火中的作用和意义。
一、智能视频监控系统在森林防火中的应用情况1. 视频监控设备的部署智能视频监控系统在森林防火中的应用,首先需要在森林的重要部位,如易燃区域、森林边缘等位置,部署视频监控设备。
这些设备通常包括摄像头、红外线传感器、烟雾传感器等,能够实时监测周围环境的情况,及时发现异常情况。
2. 视频监控系统的联网通过将这些监控设备联网,可以实现对整个森林区域的实时监控。
一旦有火情发生,监控中心可以立即收到报警信息,并进行相应的处理。
3. 视频监控系统的智能分析智能视频监控系统不仅能够实现对视频图像的实时监控,还能够通过图像识别技术,对视频图像进行智能分析。
当监控系统发现有可疑情况时,可以自动进行识别,并进行报警。
4. 视频监控系统的应急处理一旦发现了火情,视频监控系统可以立即通知森林防火工作者前往现场进行灭火,也可以通过监控中心实时指挥,协调多个灭火人员进行应急处理。
二、智能视频监控系统在森林防火中的作用和意义1. 及时发现火情智能视频监控系统能够实时监控森林的情况,一旦有火情发生,可以立即感知到,并及时报警。
这对于提高火灾的发现速度具有重要意义。
2. 提高灭火效率通过视频监控系统实时指挥,可以更加高效地进行灭火应急处理,提高灭火效率,并能够在火势初期就进行扑救,避免火情扩散。
3. 减少人力物力消耗传统的巡逻方式需要耗费大量的人力物力,而且在夜间及恶劣天气条件下巡逻效果不佳。
而智能视频监控系统的应用能够减少对人力物力的消耗,提高资源的利用效率。
4. 提供数据支持智能视频监控系统还能够提供火情发生前的视频监控数据,对于火灾的原因调查、责任认定等方面提供数据支持。
收稿日期:2024-01-11作者简介:陈蓉(1986-)ꎬ女ꎬ汉族ꎬ山西省太原市人ꎬ硕士研究生ꎬ工程师ꎬ研究方向为森林草原防火ꎮ山西天龙山自然保护区森林防火智慧监测系统架构及应用陈㊀蓉(山西省森林草原防火技术服务中心ꎬ太原030012)[摘㊀要]㊀通过构建森林防火智慧监测系统ꎬ解决山西天龙山自然保护区以传统可见光视频监控系统监测方式为主㊁卫星监测系统应用效率低下㊁智能烟火识别功能不健全㊁大数据预警监测能力不足等问题ꎮ森林防火智慧监测系统以物联网技术㊁云计算技术㊁大数据技术㊁低轨道卫星技术为依托ꎬ构建 端 边 云 协同林火监测架构ꎬ协同大数据处理中心ꎬ最大程度提高保护区森林防火监测能力ꎮ通过实践证实ꎬ森林防火智慧监测系统是一个具有高度智能化和可视化的监测平台ꎬ能够实现保护区森林火灾精准定位㊁信息快速响应㊁数据实时同步以及系统及时报警等功能ꎬ未来也将在森林资源监测㊁野生动植物保护㊁林业重点工程监管等领域得到广泛应用ꎮ[关键词]㊀森林防火智慧监测系统ꎻ 端 边 云 协同林火监测ꎻ大数据处理中心中图分类号:S762㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1009-3303(2024)02-0076-04ArchitectureandApplicationofForestFireIntelligenceMonitoringSysteminTianlongshanNatureReserveꎬShanxiProvinceChenRong(ShanxiforestgrasslandfirepreventiontechnicalservicecenterꎬTaiyuan030012ꎬChina)Abstract:Throughtheconstructionofforestfirepreventionintelligentmonitoringsystemꎬproblemssuchasthetraditionalvisiblelightvideomonitoringsystemꎬlowapplicationefficiencyofsatellitemonitoringsystemꎬincompleteintelligentfireworksidentificationfunc ̄tionꎬandinsufficientbigdataearlywarningandmonitoringcapabilityaresolvedinShanxiTianlongshanNatureReserve.TheforestfireprotectionintelligentmonitoringsystemreliesonInternetofThingstechnologyꎬcloudcomputingtechnologyꎬbigdatatechnologyꎬandlow-orbitsatellitetechnologytobuildan"end-edge-cloud"collaborativeforestfiremonitoringarchitectureandacollaborativebigdataprocessingcentertomaximizetheforestfiremonitoringcapabilityofprotectedareas.Practicehasprovedthattheforestfireintelligentmonitoringsystemisahighlyintelligentandvisualmonitoringplatformꎬwhichcanrealizethefunctionsofaccuratepositioningofforestfiresinprotectedareasꎬrapidresponseofinformationꎬreal-timesynchronizationofdataandtimelyalarmofthesystemꎬandwillalsobewidelyusedinthefutureinthefieldsofforestresourcesmonitoringꎬwildlifeprotectionꎬandsupervisionofkeyforestryprojects.Keywords:Forestfirepreventionintelligentmonitoringsystemꎻ"End-edge-cloud"coordinatedforestfiremonitoringꎻbigdataprocessingcenter森林火灾防控形势严峻ꎬ是全球重大环境问题之一ꎮ越来越多研究表明ꎬ林火已经成为影响大陆森林及其生物多样性的重要因素ꎬ该问题在全球范围内普遍存在ꎬ但是对于发展中国家而言ꎬ森林火灾防控形势更加严峻[1-2]ꎮ森林火灾发生原因多种多样ꎬ主要包括人为原因㊁自然因素和社会因素等[3]ꎮ人为原因主要指非法采伐㊁破坏森林环境等行为ꎮ自然因素主要是高温㊁低湿㊁高风㊁雷电等条件ꎬ加之烟尘等可燃物存在ꎬ可引发森林火灾[4-5]ꎮ社会因素一般指不良森林管理组织以及社会资源分配不均等原因ꎮ森林火灾监测系统可及时发现㊁识别和监控森林火灾ꎬ并根据监测结果提出火灾预警和应急管理指导建议ꎬ为森林消防和防灾减灾工作提供有效信息支持ꎮ但是ꎬ传统森林火灾监测系统主要基于传统烟雾监测技术㊁可见光视频监控系统ꎬ由于烟雾视角和距离有限ꎬ可能丢失较大范围内的火灾信息[6]ꎮ同时ꎬ森林环境㊁地形条件相对复杂ꎬ不可避免的存在潜在被掩盖的火灾点ꎬ一旦发生火灾ꎬ则容易快速蔓延ꎬ导致火势无法控制ꎮ也就是说ꎬ技术局限和环境因素ꎬ对森林火灾及时发现和有效处置带来一定限制ꎮ森林防火智慧监测系统可通过对林区气象条件变化监测ꎬ准确㊁及时发现并报告林区火灾类型㊁位置㊁火势强度㊁烟气特征等信息ꎬ同时根据实时火灾数据ꎬ合理研判林火发展趋势ꎬ指出火灾可能蔓延方向ꎬ为林火监控以及林区消防㊁应急救援提供信息支持ꎮ1㊀山西天龙山自然保护区概况山西天龙山自然保护区位于山西省太原市晋源区ꎬ属石质山系ꎬ总面积4.3万亩ꎬ森林覆盖率90%以上ꎬ拥有丰富多样的野生动植物资源ꎬ是山西省生物多样性最丰富区域之一ꎮ保护区植被覆盖度高ꎬ且相对稳定ꎬ具有典型的北温带性质ꎮ保护区内分布有国家Ⅰ级重点保护野生动物褐马鸡㊁国家Ⅱ级重点保护野生动物苍鹰㊁雀鹰㊁大鵟㊁红隼㊁纵纹腹小鸮等ꎮ保护区气候属于暖温带大陆性季风气候ꎬ受季风影响ꎬ夏秋多雨并集中ꎬ冬春干旱多西北风ꎬ平均风速每秒2.10m~2.50mꎻ年平均降水量459.50mmꎻ年平均气温5.0ʎC~19ʎCꎻ年无霜期180d左右ꎻ年日照时数2563.80hꎮ作为距离太原市区最近自然林地ꎬ天龙山自然保护区守护区域原生林态ꎬ成为城市重要生态屏障ꎮ近年来ꎬ保护区依托保护管理㊁科研监测㊁公共教育三项系列工程ꎬ建立 专职+一般 护林模式ꎬ强化网格化管理ꎬ实施了视频和防火监控㊁红外相机㊁气象监测等技术手段ꎬ取得了较为明显成效ꎮ2㊀森林防火智慧监测系统架构2.1㊀ 端-边-云 协同林火监测架构本系统算法架构为 端-边-云 协同监测架构ꎬ在前端㊁边缘侧㊁云端分别部署不同算力和检测算法ꎬ通过分布式处理检测数据ꎬ每一层向上一层提供用于计算的数据ꎬ层层计算ꎬ达成协同检测㊁逐级识别㊁输出最终高精度结果的目标(如图1所示)ꎮ前端检测依靠前端设备ꎬ采集视频数据量大ꎬ且未经过任何处理ꎬ数量较为完整可靠ꎬ直接用于前端检测ꎬ输出的结果精度高㊁响应速度快㊁时延小ꎻ边缘识别中边缘侧部署较高算力ꎬ支持较为复杂的算法ꎬ同时接收多路前端检测提供计算结果ꎮ边缘侧支持 1对N 处理检测数据ꎬ可集群化管理前端视频ꎻ在云端复核中ꎬ云端具备超强算力ꎬ部署人工智能林火识别算法模型ꎬ对于前端以及边缘侧过滤后数据ꎬ毫秒级响应ꎬ输出超高精度计算结果[7-8]ꎻ监控视频通过前置林火视频分析器进行烟火一次检测ꎬ待检序列接入边缘识别服务器ꎬ进行第二次检测ꎬ再将检测结果将通过专网推送到云端进行烟火识别ꎬ并输出最终报警信息ꎮ大数据中心政务云是 端-边-云 协同林火监测系统关键组成部分ꎬ通过设置服务器AIꎬ可直接接收多个终端所收集信息ꎬ并负责对数据和信息进行过滤分筛ꎬ实现核心数据集中处理ꎬ方便后期对森林防火预警模型算法进行优化ꎬ从而提高 端-边-云 协同林火监测模型自身算法精确性[9-10]ꎮ注:1亩ʈ666.7m2图1㊀监测架构设计 端 边 云 协同林火监测架构建设2.2㊀拓扑架构森林防火预警监测系统ꎬ由前端监测体系㊁传输体系㊁供电体系㊁后端识别及应急处置体系构成(其拓扑架构如图2所示)ꎮ前端监测体系为前端监测设备和初步检测机制ꎬ一般部署在铁塔或者其它支撑建筑上ꎮ前端设备具有信号强㊁传输损耗低等特点ꎬ在确保监测覆盖全地域的同时ꎬ也可应对复杂地形区域信号传输效果差问题ꎮ传输体系是前端与指挥中心之间传输基础ꎬ一般为专线传输或者无线网桥传输ꎬ同时支持二者混合传输ꎮ为降低布控成本ꎬ选择LoRaWAN网关传输ꎬ可理解为将LoRa网关作为网络中继站ꎬ负责向云端传输本地数据ꎬ也可将云端数据发送到智能节点中ꎬ实现远程双方单向或双向数据传输与通讯ꎮ与传统地面生态环境监测方法相比ꎬ森林防火智慧监测系统更加灵敏ꎬ且提供信息支持㊁事件分析以及森林资源远程监测等服务ꎬ不仅能够及时发现隐蔽小火点ꎬ还能提供准确火势分布图及其条件环境等信息ꎬ在森林火灾防火监测中发挥关键作用ꎮ供电体系向前端监测设备及相应配置设施提供电力ꎬ可采用市电㊁太阳能等多种供电方式ꎮ后端识别及应急处置体系为指挥中心㊁云端等后置机构对视频信息㊁检测数据㊁告警信息进行处置的过程ꎬ用于视频管理㊁检测数据再度复核㊁核实和转发告警信息以及对火情的应急处置ꎬ是 端 边 云 协同林火监测中重要组成部分ꎬ具有智能分析和评估森林火险功能ꎮ图2㊀森林防火预警监测系统拓扑架构图3㊀森林防火智慧监测系统应用3.1㊀初期应用:智慧监测系统试行自然保护区森林面积大ꎬ覆盖率高ꎬ防火压力比较大ꎬ建设和应用森林防火智慧监测系统时ꎬ充分利用现有铁塔资源ꎬ重新布设视频监控点位21个ꎬ并将起监控信号与智能监测系统进行连接ꎮ与此同时ꎬ成立应急指挥中心ꎬ配置电脑和大屏显示器ꎬ将21个监控视频点位全部投射到屏幕上ꎬ一旦发现冒烟或起火点ꎬ智能监控系统自动对其进行识别ꎬ并实时捕捉动态画面ꎬ将预警信息同步传输给手机或PC端ꎬ便于工作人员对火情进行研判和处置ꎮ智慧监测系统取得在山西天龙山自然保护区部分区域取得试点经验后ꎬ开始在全保护区进行推广ꎬ根据实际需要ꎬ适当增加视频监控点位ꎬ基本上实现由传统人工巡查向智能视频监控的转变ꎮ3.2㊀推广应用:及时优化系统短板结合«全国森林防火规划»(2016-2025)中相关内容可知ꎬ在未来几年内ꎬ国家将陆续增加投资规模ꎬ不断加强森林防火预警监测系统建设ꎬ并对林火阻隔系统㊁信息指挥系统等进行完善ꎬ强化智慧监测系统建设与应用ꎮ从山西天龙山自然保护区森林防火智慧监测系统实际应用和运行状况看ꎬ虽然已经实现信息化智能监测预警ꎬ但是仍然存在一定误报情况ꎮ为提高森林火情监测效率ꎬ减少误报警ꎬ对 端 边 云 协同林火监测架构进行优化ꎬ在特定区域适当增加双光谱测温报警设备ꎬ形成红外线+热成像全天候监测体系ꎬ大大提高火情报警准确性(系统优势如图3所示)ꎮ经过深入调研与考察ꎬ结合森林防火智慧监测系统试运行阶段经验ꎬ对原有系统平台进行升级ꎬ形成5G+森林防火智慧监测平台ꎮ图3㊀系统架构优势图3.3㊀升级应用: 5G+ 大范围铺开根据太原市森林防办要求和指导意见ꎬ对于基于 端 边 云 的协同森林防火智慧监测系统建设ꎬ山西天龙山自然保护区于2022年3月开始编制新方案ꎬ并就所需资金向市政府提出申请ꎮ新方案指出ꎬ为进一步加强保护区森林防火智能化发展ꎬ拟新建多个高点视频监控点位及前端智慧中心ꎬ并对现有监测调度指挥体系进行完善ꎮ根据计划ꎬ5G+森林防火智慧监测平台已于2023年5月底全部建成并投入使用ꎮ高点视频监控点位是数字化预警系统功能实现的基础ꎬ需要增加摄像机数量ꎬ并在系统中增加实时视频采集㊁存储模块㊁视频分析模块㊁视频监测模块㊁视频报警模块等ꎮ摄像机主要用于实时监控森林火灾发展状况ꎬ实时将监控图像传输给视频采集及存储模块ꎻ视频分析模块主要用于森林火灾发展情况分析ꎬ视频监测模块主要用于监测火灾发生概率ꎬ并及时发出预警ꎮ视频报警模块主要功能是监测火灾发生后及时将报警信息传输给森林管理者ꎬ以便快速响应ꎮ4㊀森林防火智能监控系统应用趋势4.1㊀森林资源监测管理在保持原有智能监控系统不变前提下ꎬ根据不同林分特点ꎬ安装土壤温度㊁养分等传感器ꎬ这些传感器具备数据收集㊁处理及传输等功能ꎬ便于及时掌握林下土壤状况ꎮ同时ꎬ森林防火智能监控系统中配置远程视频设备ꎬ可用于林木生长状况数据收集及林区环境定期观测ꎬ例如在监测点位周围ꎬ选择具有代表性的林木ꎬ设置电子标签ꎬ监测和收集林木生长情况ꎬ如发现不利于林木生长因素ꎬ及时进行预防和干预ꎮ森林病虫害防治是森林资源监测重点管理内容ꎬ利用智能监控系统对林区病虫害情况进行监测和预警ꎬ可实现早发现早治理ꎮ4.2㊀林业重点工程监管经过优化的森林防火智能监控系统不仅在森林防火㊁森林资源管理㊁野生动植物保护中发挥重要作用ꎬ其逐渐完善的系统功能也能在林业重点工程建设监管中发挥关键作用ꎮ通常情况下ꎬ林业重点工程项目多指造林工程ꎬ一般采用小班作业ꎬ利用森林防火智能监测系统ꎬ对接相应管理平台ꎬ可及时记录和存储小班作业造林时间㊁造林树种㊁造林目等信息ꎬ并利用传感器㊁远程摄像头等装置对造林后临夏情况进行监测ꎬ为实现林业重点工程安全管理提供必要支持ꎮ5㊀结论森林防火智慧监测系统由多种传感器㊁数字图像技术㊁物联网节点㊁模式识别系统等组成ꎬ可实时监测森林火情ꎬ及时发现潜在风险ꎬ准确识别火源ꎬ并将相关信息上传给当地森林防火指挥部及林业部门ꎬ方便制定防火措施ꎬ提高森林防火监测精确度和及时性ꎮ同时ꎬ建立定制数据库ꎬ用于存储㊁分析和分发火情信息ꎬ实现数据可视化管理ꎮ森林防火智慧监测系统的应用ꎬ显著提高森林防火效率ꎬ节省森林防火监测成本ꎬ节约社会资源ꎬ实现智能化监控和管理ꎬ有助于降低森林火灾对社会经济及生态环境危害ꎮ参考文献[1]邓华平ꎬ杨洋ꎬ刘爱敏.林业消防中的 天空地人 一体化感知技术初探[J].林业科技通讯ꎬ2023(7):49-53. [2]胡艳南.塞罕坝机械林场大唤起分场森林防火模式探析[J].安徽农学通报ꎬ2023ꎬ29(3):77-80. [3]徐海文ꎬ刘沙.基于铁塔的湖南省森林防火视频监控系统设计与实现[J].现代信息科技ꎬ2023ꎬ7(2):42-44ꎬ48. [4]李健生ꎬ颜伟ꎬ刘福盛.远程视频监控技术在森林防火中的应用研究[J].林业调查规划ꎬ2019ꎬ44(5):77-83. [5]王耀ꎬ贾刚ꎬ王小昆.嫩江市森林防火规划探讨[J].林业调查规划ꎬ2023ꎬ48(1):125-130.[6]龚小平.智慧林业森林防火存在问题分析[J].森林防火ꎬ2022ꎬ40(2):41-43.[7]于文章ꎬ王泽民ꎬ冯雪ꎬ等.浅谈数字赋能在森林防火工作中的应用[J].森林防火ꎬ2022ꎬ40(1):24-26ꎬ30. [8]彭晓晨.探究天然林保护工程中的森林防火相关措施[J].林业科技情报ꎬ2023ꎬ55(3):83-85. [9]王孟欣ꎬ彭蓉ꎬ张承宇ꎬ等.基于规划实践的新时期森林防火工作启示 以湖北省森林防灭火 十四五 规划为例[J].森林防火ꎬ2022ꎬ40(1):41-44.[10]潘琪ꎬ周勇超.林业资源保护和森林防火管理对策研究[J].林业科技情报ꎬ2023ꎬ55(3):86-88.。
森林防火智能可视化综合管理系统森林火灾是一种破坏性极大的自然灾害,它不仅会烧毁大量的森林资源,威胁生态平衡,还可能危及人民的生命财产安全。
为了更有效地预防和应对森林火灾,森林防火智能可视化综合管理系统应运而生。
这个系统是一个集多种先进技术于一体的综合性解决方案。
它通过高清摄像头、传感器、卫星遥感等设备,对森林进行全方位、全天候的实时监测。
这些设备分布在森林的各个关键区域,形成了一张严密的监测网络,确保没有任何角落被遗漏。
系统中的高清摄像头具有强大的图像采集能力,能够清晰地捕捉到森林中的细微变化。
无论是烟雾的出现、树木的异常晃动,还是人员的非法进入,都能被及时发现。
而传感器则负责收集温度、湿度、风速等环境数据,为火灾风险的评估提供重要依据。
卫星遥感技术则从宏观角度对整个森林区域进行监测。
它可以快速发现大面积的异常情况,为地面监测提供补充和验证。
通过这些多种监测手段的协同工作,系统能够在第一时间获取到森林中的各种信息,大大提高了火灾预警的及时性和准确性。
获取到的监测数据会被迅速传输到中央控制系统。
这个系统就像是整个管理系统的“大脑”,它具备强大的数据处理和分析能力。
利用先进的算法和模型,对收集到的数据进行快速分析,判断是否存在火灾风险。
如果发现异常情况,系统会立即发出警报,并准确地定位火灾发生的位置。
在警报发出的同时,系统会自动启动应急预案。
它可以迅速通知附近的森林防火人员,并为他们提供详细的火灾信息和最佳的扑救路线。
此外,系统还能与消防部门、医疗救援等相关单位进行实时联动,确保各方能够迅速响应,协同作战。
为了方便管理人员进行决策和指挥,系统还配备了直观的可视化界面。
通过大屏幕显示,管理人员可以清晰地看到森林的实时状况、火灾的发展态势以及救援力量的分布情况。
这种可视化的展示方式,使得决策更加科学、高效,能够最大限度地减少火灾造成的损失。
而且,这个系统还具备历史数据存储和分析的功能。
它可以对过去发生的火灾事件、监测数据等进行详细记录和分析,从中总结出火灾发生的规律和特点。
智慧森林防火系统解决方案随着人类对于自然环境的进一步认识,生态保护成为人们日常生活中一个重要的议题。
然而,由于各种自然因素的影响,自然灾害依旧无法完全避免。
其中,森林火灾危害极大,给人们的生命财产安全带来了重大威胁。
因此,开发一套智慧的森林防火系统就显得尤为必要和迫切。
以下将从多个方面来阐述智慧森林防火系统的解决方案。
第一步:环境实时监测技术智慧森林防火系统的核心技术是通过高科技手段来实时监测火灾起因的因素。
这种监测方式主要包括两种技术:一是利用无人机技术获取森林区域基本数据,以及定期巡逻实时监测森林状态;二是通过传感器感知环境温度、湿度、氧气浓度、火源位置等参数,从而及时掌握火情,及时采取措施来防止火灾扩散。
当监测到火情之后,该系统会及时向当地公安、消防局发出警报,通知他们接管控制火势。
第二步:智能化消火传统火灾灭火手段大多使用擦地、扑救、吊桶等消防器材。
这些手段非但成本高昂,而且效率低下,还会浪费大量人力和物力。
因此,智慧森林防火系统提出了一种更加有效的灭火方式,即利用红外线感应技术发现火源,然后迅速启动高精度水枪施放针对性喷水,如此一来可以快速控制住火情,并进行有效的救援。
另外,该系统还具有智能化智能化灭火器材管理功能,可以对各种消防器材进行集成管理,有效提高灭火效率。
第三步:人工智能算法应用随着人工智能技术的飞速发展,对于森林防火的应用越来越深入。
智慧森林防火系统中应用了类深度学习神经网络、机器学习等人工智能算法,通过模型分析推断森林里可能产生火源的位置和原因,并及时派人到现场查看并解决问题。
同时,该系统还支持大数据分析,通过分析每年的火灾情况,总结分析防火策略,然后为当地政府提供应急预案。
总结智慧森林防火系统是一款能够提高森林防范技术水平的高科技设备,它最大的优点就是可以发现火源,并及时预防森林火灾的发生,从而减少森林火灾给人们带来的损失。
当然,在设计和实施该系统时,技术团队需要充分考虑实际应用场景,并对其进行深入的研究和优化。
三、技术方案及系统构成
智能森林防火监测系统立足于在可接受成本的技术方案中,选择尽可能提早发现热点并准确定位的技术方案。
所谓智能森林防火监测系统是指在现有森林防火监测系统的资源平台基础上,采用创新技术,使系统智能升级。
目前在黑龙江省有相当一部分系统提供商致力于智能森林防火监测系统的研发。
系统研发的主要突破点是火点识别的精确性和反应机制的迅速、快捷。
系统开发主要以森林火灾的发生特点为依据,核心技术是是红外热成像告警识别,同时融合了光、机、电技术于一体。
该系统以森林火情监测为主、自然生态保护为辅,综合运用热点识别定位、告警、G IS技术、滤光透雾技术、数字图像处理技术等先进技术。
具体案例说明:
1、伊春友好林业局:此系统是2010年开始应用于黑龙江省伊春“友好”林业局的一套智能森林防火监测系统。
基于红外热成像告警识别,集光、机、电于一体的森林防火系统。
该系统以森林火情监测为主、自然生态保护为辅,综合运用热点识别定位、告警、GIS技术、滤光透雾技术、数字图像处理技术等先进技术。
适用于各地林区防火的需要,投资小、见效快、收益大,具有较大的实用推广价值。
其系统组成如下图
2、长白山、井冈山:此系统目前已在长白山、井冈山推广应用,反响很好。
在视频色谱分析报警、烟雾形态分析报警的基础之上研发的红外热成像森林防火监控报警系统,实现了由人机结合的防火模式向全自动火灾识别自动报警模式质的飞跃。
该系统的监控报警功能是按照无人值守方式设计的,其控制方式采用PTZ控制方式、预置位调用方式和极坐标扫描方式,尤其是极坐标扫描方式,可全方位扫瞄,发现火情后自动跟踪便于直观判断火情发生的方位和距离;发现火情后,系统可在20毫秒之内进行判断,并采用多形式自动报警方式:主控室采用声光和对话框报警方式:对防火值班室和救火分队采用电话和短信报警方式;也可视情对主管领导和上级机关采用无线远程自动呼叫网络客户端远程报警。
报警内容可包括火源发现时间和火源位置的GIS地理信息,其坐标误差可控制在0.05度之内。
系统可实现无人值守,即系统工作时可无需任何人操作,系统开关机、报警及巡视
实现全自动完成;自动报警:通过电话或短信的方式报警、无线远程自动呼叫,能准确对有火情区域进行分析和报警;前端气象信息自动采集、显示、预警,对不同天气环境做出火险等级预报;全天候自动巡视:通过数字云台可对需要探测区域进行精确扫描,扫描速度、扫描区域可任意设置。
其系统拓扑图如下
智能森防系统的一般技术流程
1、数字云台结合GIS,自动巡视,火点精确定位;
2、林火热点自动识别系统,实现火情自动分析和报警;
3、波滤光技术穿透云雾,清晰成像;
4、野外设备防盗系统,有效防止设备丢失和人为破坏;
5、无线数字传输,避免野外架线;
6、前端数据采集点采集的实时图像、气象信息,对不同天气条件下的火灾等级提前预报;
7、数字图像通过无线网络和计算机网络实现远程传输;
8、所有视频图像进行全程录像存储、历史查询和回放;
9、采用野外重载数字云台,实时回显位置信息,并可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头;
10、通过监测点,实现整个有林面积的大范围监视;
11、人员身份认证、访问控制和审核功能保证系统的安全性;
12、采用时间流设计,可由时间、前端采集点完成资料检索;
13、完全数字化传输模式,方便与相关部门连接,介入相关信息化管理平台,形成联动、协作机制;
14、防盗告警,在监控点装置红外探头,保护用户技资,将损失降低;
15、火情识别报警:当监控摄像机捕捉到林火时,由值班人员或系统自动确认火情及火
点位置,通过短信平台发布报警信息;
16、火灾定位:利用前端采集系统中的数字云台,结合地理信息系统实现定位功能。
兼具人工定位功能;
17、电源系统:智能太阳能供电,全天候保证系统供电;
18、防雷系统:确保系统安全运行。
系统软硬件配置
智能森防系统主要由以下几部分组成:
获取信息系统、动态监测系统、热点告警系统。
获取信息系统:利用建立分布在野外的信息采集站,获取覆盖范围内的监控视频图像,实现全体候不间断的实时监测。
动态监测系统在无限数字化网络平台的支撑下将视频图像及其它信息资料实时、同步传输到防火指挥中心,实现及时、全面的观测林区的动态情况。